Analiza składu chemicznego układu DLC/Si przy użyciu metody SIMS i spektroskopii elektronów Augera

• Autorzy: Staryga E. , Rogowski J. , Knapik M. , Jarzyńska D. , Cłapa M. , Rylski A.

Warianty tytułu

EN

Chemical analysis of DLC/Si system using SIMS and Auger Electron Sectroscopy methods

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja "Nowoczesne Technologie w Inżynierii Powierzchni" (III; 3-6.10.2006; Łódź-Spała, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Warstwy diamentopodobne (DLC) są atrakcyjnym materiałem ze względu na unikalne właściwości, takie jak duża twardość, odporność chemiczna oraz dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne. Właściwości te są szeroko powiązane z procesem oraz parametrami osadzania warstw, a także powinny być skorelowane ze składem chemicznym oraz strukturą warstw. W celu analizy chemicznej warstw DLC osadzonych przy różnych parametrach procesu RF CVD (13,56 MHz) zostały użyte metody SIMS oraz AES. Warstwy DLC osadzone zostały na gładkim podłożu krzemowym. Nanoszenie warstw odbywało się przy zastosowaniu ujemnego potencjału autopolaryzacji elektrody w zakresie -60 V - -420 V. Tworząc profile głębokościowe analizie chemicznej poddano powierzchnię i objętość warstwy DLC oraz obszar granicy DLC/Si. W składzie chemicznym warstwy DLC oprócz węgla wykryto obecność wodoru i tlenu. Uzyskane metodami SIMS i AES profile głębokościowe wskazują na obecność zanieczyszczeń takich jak żelazo i chrom w obszarze rozdziału faz, pomiędzy podłożem a warstwą DLC.

EN

Diamond-like carbon (DLC) films attract considerable interest due to their mechanical hardness, chemical inertness, thermal and electrical properties. Those properties are highly influenced by the deposition parameters and in turn should be correlated with chemical composition and structure of the DLC films. In this study the Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (TOF-SIMS) and Auger Electron Spectroscopy (AES) were used to analyze chemical composition of DLC films deposited at various preparation parameters. The DLC films were deposited on flat Si substrates using Radio Frequency Plasma Chemical Vapour Deposition (RFPCVD 13,56 MHz) method. Deposition of samples took place with different negative self-bias voltage of electrode between -60 V and -420 V. Both surface and bulk chemical composition were analyzed for all samples by acquiring surface mass spectra and performing depth profiles respectively. Carbon, hydrogen and oxygen in the DLC films were detected. Collected depth profiles showed that all samples were contaminated with considerable amount of Fe and Cr in the interface region of the substrate and deposited DLC film.

Słowa kluczowe

PL

skład chemiczny układu DLC/Si; metoda SIMS; metoda spektroskopii elektronów Augera

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 5
• Strony: 1240--1243
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Staryga E.

autor

Rogowski J.

autor

Knapik M.

autor

Jarzyńska D.

autor

Cłapa M.

autor

Rylski A.

• Staryga, E. - Instytut Fizyki, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Paryjczak T., Szynkowska M. L, „Spektrometria mas jonów wtórnych z analizatorem czasu przelotu jonów (TOF-SIMS) w badaniach fizykochemicznych powierzchni ciał stałych", Przemysł Chemiczny 82/3, pp. 199-206, 2003.
• [2] Haś Z., Mitura S., Wendler B., in Takagi T. Proc. International łon Engineering Congress: ISIAT&IPAT'83, Kyoto, Japan, 12- 16Sept., p. 1143-1145, 1983.
• [3] Okada M., „ Analyses of the Si-C bond in the interface between diamond-like carbon film and silicon wafer", Diamond and Related Materials 7, pp. 1308-1319, 1998.
• [4] DavisL.E., Mac Donald N.C., Palmberg P.W., Riach G.E., Weber R.W.: Handbook of Auger Electron Spectroscopy. PEI Inc. Eden Praire Minnesota 1976.
• [5] Szmidt J., „Technologie diamentowe. Diamenty w elektronice", Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, p. 152, 2005.
• [6] Staryga E., Bąk G.W., „Relation between physical structure and electrical properties of diamond-like carbon thin films", Diamond and Related Materials 14, pp. 23-34, 2005.